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JAVA调用DLL使用JNA详细说明实例

news 来源：原创 2024/5/2 3:47:59

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下面来演示个完整的jna例子 1. 随便使用个c或c++开发工具(我用的VC++6.0) 打开软件新建个dll工程,VC里面是win32 dynamic-link library,输入工程名称后点击下一步,然后再选a simple dll project,第一项是空的project,我比较懒就选第二个,有简单的文件存在,然后自己拿来改下,最后确定就能看到工程已经建好了 2. 写C的接口文件,就是以.h结尾的那个文件,选择文件-->新建-->C/C++Header File文件,然后就能看到工程的header文件中有了个新的.h文件(我起的名字是test) 然后打开test.h文件,声明我的接口咯这里值得注意的地方是必须写(extern "c"的声明,不然到时候使用java的jna是不可能匹配到这个方法的,很明显会抛出异常java.lang.UnsatisfiedLinkError: Error looking up function 'add': ÕҲ»µ½ָ¶¨µ),这个文件相当于我们的java中的interface,你可以这样理解

extern "C" _declspec(dllexport)
int add(int first, int second);

3. 写C接口的实现类,如何实现这个add方法打开source file很明显看到有一个文件是xxx.cpp(xxx是以你的工程名字来定的), 另外一个是stdafx.cpp, 这个不需要管他, 我们就在xxx.cpp中写代码吧 xxx.cpp原本就存在内容,你不喜欢的,可以直接新建一个source file

// sss.cpp : Defines the entry point for the DLL application.
//
#include "stdafx.h"
BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule,
DWORD ul_reason_for_call,
LPVOID lpReserved
)
{
return TRUE;
}

然后我们在这些内容下添加我们的add方法实现,要include我们刚刚写的test.h文件

// sss.cpp : Defines the entry point for the DLL application.
//
#include "stdafx.h"
#include "test.h"
BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule,
DWORD ul_reason_for_call,
LPVOID lpReserved
)
{
return TRUE;
}
int add(int a, int b){
return a+b;
}

4. C方面的基本的完成了,最后就是打包成dll,直接按F7,全自动打包,然后找到这个工程的目录下,看到有一个debug的文件夹,里面就有一个dll,等下直接扔到java工程中 5. 打开eclipse新建一个java project, 把刚刚的dll拷贝到工程的目录下点着工程的名字,然后黏贴下去就可以了, 然后随便在网上找个jna.jar文件,build path到这个工程中然后开始我们的java接口, loadLibrary第一个参数就是你的dll名字,第二个就是当前接口的.class类型,接口里面的方法名要跟C的接口方法名一直

public interface TestJNA extends StdCallLibrary {
public abstract int add(int a, int b);
TestJNA INSTANCE = (TestJNA) Native.loadLibrary("test", TestJNA.class);
}

写完就调用测试下

public class TEST {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
System.out.println(TestJNA.INSTANCE.add(1, 2));
}
}

JNA技术解密

JNA工作原理

JNA是建立在JNI技术基础之上的一个Java类库，它使您可以方便地使用java直接访问动态链接库中的函数。原来使用JNI，你必须手工用C写一个动态链接库，在C语言中映射Java的数据类型。 JNA中，它提供了一个动态的C语言编写的转发器，可以自动实现Java和C的数据类型映射。你不再需要编写C动态链接库。当然，这也意味着，使用JNA技术比使用JNI技术调用动态链接库会有些微的性能损失。可能速度会降低几倍。但影响不大。

JNA技术难点

1，当前路径是在项目下，而不是bin输出目录下。 2，数据结构的对应关系：

Java—C和操作系统数据类型的对应表

Java Type	C Type	Native Representation
boolean	int	32-bit integer (customizable)
byte	char	8-bit integer
char	wchar_t	platform-dependent
short	short	16-bit integer
int	int	32-bit integer
long	long long, __int64	64-bit integer
float	float	32-bit floating point
double	double	64-bit floating point
Buffer Pointer	pointer	platform-dependent (32- or 64-bit pointer to memory)
<T>[] (array of primitive type)	pointer array	32- or 64-bit pointer to memory (argument/return) contiguous memory (struct member)
除了上面的类型，JNA还支持常见的数据类型的映射。
String	char*	NUL-terminated array (native encoding or jna.encoding)
WString	wchar_t*	NUL-terminated array (unicode)
String[]	char**	NULL-terminated array of C strings
WString[]	wchar_t**	NULL-terminated array of wide C strings
Structure	struct* struct	pointer to struct (argument or return) (or explicitly) struct by value (member of struct) (or explicitly)
Union	union	same as Structure
Structure[]	struct[]	array of structs, contiguous in memory
Callback	<T> (*fp)()	function pointer (Java or native)
NativeMapped	varies	depends on definition
NativeLong	long	platform-dependent (32- or 64-bit integer)
PointerType	pointer	same as Pointer

JNA编程过程

JNA把一个dll/.so文件看做是一个Java接口。 Dll是C函数的集合、容器，这正和接口的概念吻合。我们定义这样一个接口， public interface TestDll1 extends Library { /** * 当前路径是在项目下，而不是bin输出目录下。 */ TestDll1 INSTANCE = (TestDll1)Native.loadLibrary("TestDll1", TestDll1.class); public void say(WString value); } 如果dll是以stdcall方式输出函数，那么就继承StdCallLibrary。否则就继承默认的Library接口。接口内部需要一个公共静态常量：instance。 TestDll1 INSTANCE = (TestDll1)Native.loadLibrary("TestDll1", TestDll1.class); 通过这个常量，就可以获得这个接口的实例，从而使用接口的方法。也就是调用外部dll的函数！注意： 1，Native.loadLibrary()函数有2个参数： 1，dll或者.so文件的名字，但不带后缀名。这符合JNI的规范，因为带了后缀名就不可以跨操作系统平台了。搜索dll的路径是： 1）项目的根路径 2）操作系统的全局路径、 3）path指定的路径。 2，第二个参数是本接口的Class类型。 JNA通过这个Class类型，根据指定的dll/.so文件，动态创建接口的实例。 2，接口中你只需要定义你需要的函数或者公共变量，不需要的可以不定义。 public void say(WString value); 参数和返回值的类型，应该和dll中的C函数的类型一致。这是JNA，甚至所有跨平台调用的难点。这里，C语言的函数参数是：wchar_t*。 JNA中对应的Java类型是WStirng。

所有跨平台、跨语言调用的难点

有过跨语言、跨平台开发的程序员都知道，跨平台、语言调用的难点，就是不同语言之间数据类型不一致造成的问题。绝大部分跨平台调用的失败，都是这个问题造成的。关于这一点，不论何种语言，何种技术方案，都无法解决这个问题。这需要程序员的仔细开发和设计。这是程序员的责任。

常见的跨平台调用有：

1，Java调用C语言编写的dll、.so动态链接库中的函数。 2，.NET通过P/Invoke调用C语言编写的dll、.so动态链接库中的函数。 3，通过WEBService，在C,C++,Java,.NET等种种语言间调用。 WebService传递的是xml格式的数据。即使是强大的P/Invoke或者WebService，在遇到复杂的数据类型和大数据量的传递时，还是会碰到很大的困难。

因为，一种语言的复杂的数据类型，很难用另一种语言来表示。这就是跨平台调用问题的本质。

如，WEBService调用中，很多语言，如Java，.NET都有自动实现的Java/.NET类型和XML类型之间的映射的类库或者工具。但是，在现实的编程环境中，如果类型非常复杂，那么这些自动转换工具常常力不从心。要么Object-XML映射错误。要么映射掉大量的内存。因此，我个人对这些Object-XML映射框架相当不感冒。我现在使用WEBService，都是直接手工使用xml处理工具提取xml中的数据构建对象。或者反过来，手工根据Object中的属性值构建xml数据。 Java和C语言之间的调用问题，也是如此。 Java要调用C语言的函数，那么就必须严格按照C语言要求的内存数量提供Java格式的数据。要用Java的数据类型完美模拟C语言的数据类型。 JNA已经提供了大量的类型匹配C语言的数据类型。